阿尔茨海默症(AD)是一种逐渐恶化的神经退行性疾病,目前为止,全球大约有2400万患者。传统理论认为,在AD患者中淀粉样蛋白在大脑中积聚,形成色斑状物质,造成对大脑功能的损害。美国加利福尼亚州巴克老年研究所提出了阿尔茨海默症的一个新演化模型。新研究发现认为AD可能是神经元传递信号失控所致。该研究发表在1 月刊出的Cell Death and Differentiation杂志上。
这项研究得到法国国家科研中心、美国国立卫生研究院、Joseph Drown基金会、John Douglas French基金会和AD协会的资助。
AD的谜团之一是关于聚集在神经元联接部位的淀粉样前体蛋白(APP)的功能。尽管此前普遍认为作为AD标志的色斑状物质来自于APP,但有理由认为APP的存在本身并不会导致AD。在最新的研究中发现,APP结合到蛋白Netrin-1上,后者除辅助神经细胞存活外,也参与大脑神经和神经联接功能。一旦给予具有AD 症状的小鼠Netrin-1 蛋白,小鼠症状逆转,色斑状物质开始消减。
这些研究提示,长期以来所认为的淀粉样色斑导致神经细胞坏死促使AD 发生的理念可能是错误的;相反,在Netrin-1 促进神经元联接形成与淀粉样色斑破坏神经元联接共同作用下,AD可能源于大脑中正常神经联接建立和破坏的动态平衡的失控。需要指出的是,结合到APP上的Netrin-1不仅维持神经细胞的存活和联接,同时也关闭淀粉样物质的合成,从而使得Netrin-1 成为一种极具潜力的治疗药物。
APP 是正常记忆和失忆功能中的可塑性模块分子,而Netrin-1是恢复正常平衡状态的重点。研究人员表示,将研究因失控导致AD信号通路发生的变化。根据这项研究,一种新药研发工作正在进行中。巴克老年研究所和法国国家科研中心(CNRS)当前正与神经生物技术公司(Neurobiological Technologies,Inc.)展开合作,力图将这项研究成果产业化。(生物谷Bioon.com)
生物谷推荐原始出处:
Cell Death and Differentiation (2009) 16, 655–663; doi:10.1038/cdd.2008.191
Netrin-1 interacts with amyloid precursor protein and regulates amyloid-β production
Edited by M Deshmukh
F C Louren?o1, V Galvan2,4, J Fombonne1,4, V Corset1,4, F Llambi1, U Müller3, D E Bredesen2,5 and P Mehlen1,2,5
1Apoptosis, Cancer and Development Laboratory – Equipe labellisée ‘La Ligue’, CNRS UMR5238, Centre Léon Bérard, University of Lyon., 69008 Lyon, France
2The Buck Institute for Age Research, Novato, CA 94945, USA
3Institute for Pharmacy and Molecular Biotechnology (IPMB), University of Heidelberg, Germany
The β-amyloid precursor protein (APP) is an orphan transmembrane receptor whose physiological role is largely unknown. APP is cleaved by proteases generating amyloid-β (Aβ) peptide, the main component of the amyloid plaques that are associated with Alzheimer's disease. Here, we show that APP binds netrin-1, a multifunctional guidance and trophic factor. Netrin-1 binding modulates APP signaling triggering APP intracellular domain (AICD)-dependent gene transcription. Furthermore, netrin-1 binding suppresses Aβ peptide production in brain slices from Alzheimer model transgenic mice. In this mouse model, decreased netrin-1 expression is associated with increased Aβ concentration, thus supporting netrin-1 as a key regulator of Aβ production. Finally, we show that netrin-1 brain administration in Alzheimer model transgenic mice may be associated with an amelioration of the Alzheimer's phenotype.